Le polyéthylène à haute densité (HDPE), en tant que polymère de base, a une résistance naturelle limitée au rayonnement ultraviolet (UV). Dans sa forme non pigmentée ou translucide, le HDPE peut permettre une transmission partielle des rayons UV, en particulier dans les gammes UVA (320–400 nm) et UVB (280–320 nm). Cela peut conduire à une dégradation progressive des contenus sensibles aux UV tels que les huiles essentielles, les produits pharmaceutiques, les agrochimiques ou certains ingrédients de soins personnels. En outre, une exposition prolongée aux UV peut également affecter le matériau HDPE lui-même, provoquant la fragilité, le caillage de surface ou la décoloration. Les bouteilles en forme de HDPE utilisées dans les applications sensibles aux UV nécessitent généralement des améliorations pour atténuer cette limitation.
Pour améliorer les performances de blindage UV de Bouteilles en forme de HDPE , les fabricants intègrent souvent des stabilisateurs UV ou des additifs absorbant les UV pendant le stade de composition de la formulation de la résine. Les additifs courants comprennent des stabilisateurs d'éclairage amine entravés (HALS) et des absorbeurs UV à base de chimies de benzotriazole ou de benzophénone. Ces additifs sont conçus pour absorber le rayonnement UV nocif ou neutraliser les radicaux libres générés par l'exposition aux UV, protégeant ainsi à la fois la bouteille et son contenu. L'efficacité de ces additifs dépend de la concentration, de la qualité de la dispersion et de la compatibilité avec la résine de base. L'utilisation d'additifs UV peut être particulièrement importante dans les applications où la durée de conservation et la stabilité des produits sont directement influencées par l'exposition à la lumière.
La couleur de la bouteille en forme de HDPE affecte considérablement ses propriétés de barrière UV. La pigmentation - en particulier l'utilisation de noir de carbone ou de dioxyde de titane - peut augmenter considérablement l'opacité et réduire la transmission UV. Par exemple, les bouteilles HDPE noires offrent un blindage UV presque complet, ce qui les rend idéales pour un contenu très sensible. Les bouteilles HDPE de couleur ambre sont également couramment utilisées pour une protection UV modérée, car ils peuvent bloquer efficacement le rayonnement UVB tout en permettant une transmission de lumière visible minimale. En revanche, les bouteilles naturelles (non pigmentées) HDPE et de couleur pastel offrent une résistance aux UV beaucoup plus faible et ne conviennent généralement que pour des produits qui ne sont pas sensibles à la lumière.
L'épaisseur des murs de bouteille en forme de HDPE contribue directement à sa capacité de blindage UV. Les parois plus épaisses réduisent la pénétration de la lumière et lorsqu'elles sont combinées avec des pigments de blocage UV bien dispersés, ils offrent une protection améliorée. Cependant, l'incohérence de l'épaisseur de la paroi - telle que des sections minces près du cou, de la base ou de la poignée - peut devenir des points faibles pour la pénétration des UV. Par conséquent, pendant le processus de conception et de moulure de soufflage de la bouteille, l'épaisseur uniforme de la paroi doit être contrôlée pour assurer une protection complète des UV. La dispersion des pigments doit être cohérente dans toute la matrice du polymère pour éviter la transmission de la lumière localisée.
Pour les applications d'emballage qui exigent des niveaux élevés de protection des UV sans compromettre l'esthétique ou l'image de marque, les bouteilles en forme de HDPE multicouche peuvent être produites à l'aide de techniques de coextrusion. Il s'agit généralement d'une couche intérieure (qui peut être un blocage ou un piégeage des UV), une couche de barrière moyenne (comme EVOH ou HDPE noir), et une couche décorative ou imprimable extérieure. Cette structure permet aux fabricants de combiner les exigences fonctionnelles et visuelles dans une seule bouteille. Les bouteilles coextrudées sont particulièrement avantageuses pour les produits de grande valeur, tels que les sérums cosmétiques ou les produits pharmaceutiques, où l'apparence et la préservation sont essentielles.
Pour quantifier la protection des UV, les bouteilles en forme de HDPE peuvent être soumises à des tests de vieillissement accélérés standard. Les méthodes d'essai courantes incluent ASTM G154 (exposition aux UV fluorescente) et ISO 4892 (altération artificielle). Ces tests simulent une exposition prolongée au rayonnement UV et évaluent l'impact sur les propriétés des matériaux, la stabilité des couleurs et les performances protectrices. Pour les bouteilles remplies de liquide, des tests supplémentaires peuvent inclure des études de photostabilité du contenu - surgitant la dégradation active des ingrédients ou le décalage des couleurs après l'exposition. Ces résultats de test fournissent des données mesurables sur l'efficacité du blindage UV de la bouteille et sont généralement nécessaires pour la conformité réglementaire dans les secteurs pharmaceutique, cosmétique et d'emballage alimentaire.
